Definice rozšířené teploty pro průmyslové paměti.

Shrnutí
Moduly DRAM s rozšířenou teplotou pracují v rozsahu −40° C až 85 ° C. Tyto moduly jsou navrženy tak, aby se vypořádaly s drsnými environmentálními podmínkami, jako jsou aplikace ve vozidlech, továrnách, sítích a venkovních stáncích, stejně jako v oblasti bezpečnostních složek a armády.
Rozšířené teplotní specifikace jsou založeny na standardech JEDEC pro integrované obvody DRAM (IC), přičemž JEDEC Standard 21C popisuje specifikace pro standardní moduly DRAM. Tyto základní principy rozšířeného teplotního režimu DRAM, spolu se zkušebními postupy a kontrolou kvality, jsou základem pro konstrukci průmyslové paměti s rozšířenou teplotou.

Úvod
Paměť je základní součástí každého počítače, bez ohledu na velikost a aplikaci. Všechny související komponenty počítače musí být připraveny zvládnout jakoukoliv tepelnou a fyzickou zátěž, kterou představuje pracovní prostředí.
To je stále důležitější, protože se neustále posouváme a zvyšujeme výpočetní výkon na možnou hranici, snižováním latence a vytvářením účinnějších systémů.
To znamená, že zařízení, která byla dříve umístěna v centralizovaném a stabilním místě, jsou nyní umístěna tam, kde se shromažďují skutečná data. Tato místa mohou být cokoliv od výrobní haly, rušné křižovatky silnic nebo na palubě lodi nebo letadla. Jednou z hlavních výzev, které spojují tyto aplikace dohromady, jsou široké teplotní rozdíly.
Zatímco změny teploty mohou být součástí přírodních cyklů, změna klimatu je dalším faktorem, který může ovlivnit budoucí, nebo již existující systémy, protože na mnoha místech může vést k nestabilním změnám počasí a nepředvídatelným změnám.
Tento článek vysvětluje pozadí specifických teplotních specifikací DRAM, stejně jako jejich aplikační a zkušební postupy.

Specifikace „průmyslový modul s rozšířenou teplotou“ je obvykle definována teplotním rozsahem −40 ° C až 85 ° C. Pro společnost Innodisk jsou tato čísla založena na specifikacích JEDEC, které jsou dále rozšířeny tak, aby vyhovovaly požadavkům průmyslu.
JEDEC je organizace, která vyvíjí otevřené standardy pro mikroelektronický průmysl. Normy jsou vytvářeny prostřednictvím těsné spolupráce mezi výrobci a dodavateli a jsou využívány na celosvětovém základě. Pro standardní teplotu DRAM je použitelná norma 21C. Pro rozšířenou teplotu existují samostatné standardy, které popisují specifikace pro různé typy DRAM. Normy podrobně popisují jak výrobní požadavky, tak i testování modulů DRAM s rozšířenou teplotou.

Výzvy
Trendy IoT a výpočetní techniky přispívají k tomu, že více zařízení a výpočetní výkon jsou umístěny v náročnějších prostředích. Patří mezi ně jak místa s extrémním teplem, tak i chladem, jakož i oblasti náchylné k nepříznivým důsledkům změny klimatu.
Například zařízení umístěné venku bude probíhat kontinuálním cyklem ohřevu a chlazení se změnou ze dne na noc a na delší cyklus se sezónními změnami. Tato místa mohou být také obtížně přístupná, což zvyšuje čas a náklady na údržbu.
Je naprosto nezbytné, aby zařízení, která běží v těchto oblastech, využívaly paměťové moduly, které zvládnou tyto podmínky po dlouhou dobu s minimální návštěvností technika.

Řešení
Standard JEDEC specifikuje teplotní rozsah pro celý modul DRAM a integrované obvody DRAM (IC). Společnost Innodisk postupuje podle této směrnice, která rovněž uvádí, že maximální hodnota TC nesmí překročit hodnotu určenou pro komponentu DRAM.

Teplotní rozsah pro moduly DRAM je označen jako TA, což označuje teplotu okolí. JEDEC uvádí tento rozsah na:

0 °C ≤ TA ≤ 55 °C 

Případová teplota (TC), která odkazuje na teplotu IC během provozu, bude přirozeně vyšší, protože je přinejmenším stejná jako okolní teplota s teplem vznikajícím během operací přidávaných nahoře. Tj. TC se rovná TA plus produkovanému teplu. JEDEC nastavuje tento rozsah na:

0 °C ≤ TC ≤ 85 °C 

 

Norma Innodisk pro moduly s velkou teplotou je postavena na standardu JEDEC a je dále rozšířena do záporného rozsahu:

-40 °C ≤ TA ≤ 85 °C 

Tato řada umožňuje modulům pracovat v prostředích, které výrazně překračují standard JEDEC, a to jak pro teplotu okolí, tak pro teplotu IC (protože TC je vždy stejná nebo vyšší než hodnota TA).

Pro ověření široké teplotní schopnosti, stejně jako robustnosti a kvality výrobků, budou moduly probíhat standardizovaným testovacím procesem, jak je vidět níže.
  
Po absolvování tohoto procesu jsou moduly ověřeny pro použití v rozšířeném teplotním prostředí.

Závěr
Rozšířené teplotní specifikace jsou klíčové pro zajištění toho, že vaše zařízení přežije extrémní podmínky v aplikacích v ozbrojených složkách, ve vozidle, továrně, v sítích i na kritických místech. Vzhledem k tomu, že se výpočetní výkon přesouvá do míst, kde jsou robustní zařízení IoT nezbytná pro dlouhou životnost a efektivní údržbu, je potřeba rozšířit paměť s velkou teplotou.

Rozšířená teplota je jen jeden ze souboru nástrojů, které jsou připraveny pro náročné prostředí. Kombinace  antisulfatace, ochranného nátěru, dodatečné fixace integrovaných obvodů a chladiče modulu umožňuje nasazení v opravdu náročných podmínkách.

Paměťové moduly INNODISK s rozšířeným rozsahem pracovních teplot najdete v našem e-shopu.